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AICFD — 智能熱流體仿真軟件，正式發(fā)布！
AICFD是由南京天洑軟件有限公司自主研發(fā)的一套通用的智能熱流體仿真軟件，它實(shí)現(xiàn)對(duì)流動(dòng)及傳熱的快速智能仿真。其功能可分為模型導(dǎo)入、網(wǎng)格自動(dòng)快速生成、快速仿真、結(jié)果可視化和后處理、智能加速五大部分，涵蓋了從幾何模型到仿真結(jié)果的完整仿真分析流程。通過(guò)現(xiàn)代化的圖形界面結(jié)合數(shù)值仿真和智能加速算法，AICFD向用戶提供了易用的智能熱流體仿真功能。AICFD作為一款通用的熱流體仿真軟件，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，較大程度地提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率。
功能特色 
（1） 一鍵式仿真
市場(chǎng)上已有的商用仿真軟件絕大多數(shù)操作復(fù)雜、學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)，主要面向仿真人員，而對(duì)設(shè)計(jì)人員并不友好。AICFD提供了圖形化和一體化的仿真流程，用戶只需通過(guò)對(duì)必要參數(shù)的基本設(shè)置即可自動(dòng)完成網(wǎng)格生成、計(jì)算、后處理等復(fù)雜的一體化仿真流程，對(duì)設(shè)計(jì)人員非常友好。

（2）面向工業(yè)設(shè)計(jì)的流體仿真功能
AICFD提供了工業(yè)設(shè)計(jì)中常用的流體仿真功能，流動(dòng)類型包括單相不可壓縮流動(dòng)、單相可壓縮流動(dòng)（支持亞音速、跨音速和超音速流動(dòng)）、傳熱、多相流等，它支持多區(qū)域的流動(dòng)和傳熱模擬，使得其可應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)流動(dòng)如葉輪機(jī)械和換熱器內(nèi)的流動(dòng)和傳熱仿真。AICFD提供多種穩(wěn)健的數(shù)值格式和邊界條件以及常用的物理模型，它為能源動(dòng)力、船舶海洋、航空航天和汽車等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)通用的熱流體仿真手段。

（3）快速智能仿真和實(shí)時(shí)仿真
目前商用仿真軟件的仿真時(shí)間較長(zhǎng)，通常需要幾小時(shí)，幾天甚至幾周的時(shí)間。AICFD采用人工智能技術(shù)等方法加速仿真計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)仿真，大大提高了仿真效率。對(duì)于特定模型的仿真，通過(guò)仿真技術(shù)和人工智能技術(shù)的深度結(jié)合實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真。快速智能仿真和實(shí)時(shí)仿真方法使得AICFD可作為設(shè)計(jì)人員日常使用的智能仿真工具。
圖3 快速智能仿真和實(shí)時(shí)仿真

（4）通用性和可擴(kuò)展性
AICFD作為一款通用的熱流體仿真軟件，其核心計(jì)算模塊的通用性使得它有很寬的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)對(duì)于專用仿真領(lǐng)域的仿真，通過(guò)對(duì)其仿真過(guò)程的深入分析可進(jìn)一步優(yōu)化仿真模塊，從而提高仿真的精度和操作的便捷性。
（5）友好的人機(jī)交互界面，跨平臺(tái)支持
AICFD提供基于客戶端的圖形界面，可滿足復(fù)雜重量級(jí)的仿真計(jì)算需求。同時(shí)它支持跨平臺(tái)，可提供Windows和Linux發(fā)行版本。
實(shí)際案例 
（1）旋流分離器
本案例為旋流分離器，它是一種常見(jiàn)的分離分級(jí)設(shè)備，采用離心沉降原理去除掉流體中的物質(zhì)顆粒。該案例涉及的流動(dòng)為不可壓流動(dòng)，流體從進(jìn)口進(jìn)入旋流分離器向下回旋至底部，然后向上回旋從出口排出。

（2）ONERA M6機(jī)翼繞流
本案例中M6機(jī)翼是ONERA（法國(guó)航空航天研究院）設(shè)計(jì)的一種機(jī)翼模型。該模型在跨聲速條件下進(jìn)行了一系列風(fēng)洞試驗(yàn)，具有豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。盡管M6機(jī)翼幾何外形簡(jiǎn)單，但是其涉及的跨聲速流動(dòng)卻十分復(fù)雜，包含局部超音速流動(dòng)、激波和邊界層分離等。M6機(jī)翼繞流具備三維可壓縮流動(dòng)的典型特征,在機(jī)翼上表面會(huì)產(chǎn)生“λ”型激波，因此被經(jīng)常選為CFD軟件的驗(yàn)證算例。

（3）葉輪機(jī)械案例
本案例為離心泵案例，旋轉(zhuǎn)速度為1770 rpm，工作介質(zhì)為水。幾何外形如圖所示：

（4）汽車案例
本案例為DrivAer乘用車外流場(chǎng)計(jì)算，該案例有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供比較。計(jì)算模型為溜背、底部光滑的三廂乘用車外形，如圖8所示。入流速度為30m/s，地面為移動(dòng)壁面速度為30 m/s，車輪設(shè)置為旋轉(zhuǎn)的壁面邊界條件,轉(zhuǎn)速為94rad/s。

Reference: 
1. Experimental Comparison of the Aerodynamic Behavior of Fastback and Notchback DrivAer Models. SAE Technical Paper 2014-01-0613, 2014
（5）船舶案例
本案例采用AICFD中的VOF方法對(duì)船舶的外流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真，船舶應(yīng)用領(lǐng)域的示例為Wigley Hull，該案例有大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供比較。湍流模型為帶有壁面函數(shù)的k-omega SST模型，y+變化范圍為30到150，F(xiàn)roude數(shù)為0.267。

（6）實(shí)時(shí)仿真案例
本案例為三維Ahmed Body外流場(chǎng)。以下是尾部?jī)A斜角為25.2°時(shí)的結(jié)果比較。

該算例的網(wǎng)格數(shù)是198633，某CFD計(jì)算時(shí)間是400秒(4核并行計(jì)算1000步，穩(wěn)態(tài)殘差1e-4), AICFD的計(jì)算時(shí)間為0.036秒 。通過(guò)AICFD可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真。